Почему легирование полупроводников атомами с пятью валентными электронами увеличивает число электронов проводимости?

Легирование полупроводников атомами с пятью валентными электронами (например, фосфором или мышьяком) увеличивает число электронов проводимости, потому что при таком легировании образуется «лишний» электрон, слабо связанный с решёткой. lib.kgeu.ru

Процесс происходит так: четыре валентных электрона примесного атома совместно с четырьмя электронами соседних атомов образуют ковалентные связи, а пятый валентный электрон оказывается «лишним». myompl.ru Энергия связи его со своим атомом намного меньше, чем энергия, необходимая для освобождения валентного электрона. myompl.ru

Благодаря небольшой энергии ионизации пятый электрон даже при комнатной температуре может быть оторван от своего атома за счёт энергии теплового движения. myompl.ru При этом образуется свободный электрон, способный перемещаться по кристаллической решётке, и неподвижный положительный заряд — атом примеси, потерявший этот электрон. myompl.ru

Таким образом, в полупроводнике с пятивалентной примесью появляется излишек электронов, и они становятся основными носителями заряда (полупроводник n-типа). otvet.mail.ru